《过程设备设计基础》

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1、《过程设备设计基础》习题集樊玉光西安石油大学2007.1前言本习题集为配合过程装备与控制工程专业《过程设备设计基础》课程的教学参考用书。本书是编者在过去多年教学经验的基础上整理编写而成，旨在帮助加深对课程中一些基本概念的理解，巩固所学的知识，提高分析和解决工程设计问题的能力，因此编写过程中力求选题广泛，突出重点，注重解题方法和工程概念的训练。本书与《过程设备设计基础》教材中各章教学要求基本对应。各章中包含思考题和习题。目录第一章压力容器导言3第一章思考题3第二章压力容器应力分析4第二章思考题4第二章习题8第三章压力容器材料及环境和时间对其性能的影响13第三

2、章思考题13第四章压力容器设计14第四章思考题14第四章习题16第五章储存设备19第五章思考题19第五章习题19第一章压力容器导言1.1压力容器总体结构，1.2压力容器分类，1.3压力容器规范标准。第一章思考题思考题1.1.压力容器主要有哪几部分组成？分别起什么作用？思考题1.2.介质的毒性程度和易燃特性对压力容器的设计、制造、使用和管理有何影响？思考题1.3.《压力容器安全技术监察规程》在确定压力容器类别时，为什么不仅要根据压力高低，还要视压力与容积的乘积pV大小进行分类？思考题1.4.《压力容器安全技术监察规程》与GB150的适用范围是否相同？为什么？

3、思考题1.5.GB150、JB4732和JB/T4735三个标准有何不同？他们的适用范围是什么？思考题1.6.化工容器和一般压力容器相比较有哪些异同点？为什么压力容器的安全问题特别重要？思考题1.7.从容器的安全、制造、使用等方面说明对压力容器机械设计有哪些基本要求？思考题1.8.为什么对压力容器分类时不仅要根据压力高低，还要考虑压力乘容积PV的大小?思考题1.9.毒性为高度或极度危害介质PV＞0.2MPa·m3的低压容器应定为几类容器？思考题1.10.所谓高温容器是指哪一种情况?第二章压力容器应力分析2.1载荷分析，2.2回转薄壳应力分析，2.3厚壁圆筒

4、应力分析，2.4平板应力分析，2.5壳体的稳定性分析，2.6典型局部应力。第二章思考题思考题2.1.一壳体成为回转薄壳轴对称问题的条件是什么？思考题2.2.推导无力矩理论的基本方程时，在微元截取时，能否采用两个相邻的垂直于轴线的横截面代替教材中与经线垂直、同壳体正交的圆锥面？为什么？思考题2.3.试分析标准椭圆形封头采用长短轴之比a/b=2的原因。思考题2.4.何谓回转壳的不连续效应？不连续应力有哪些重要特征，其中与两个参数的物理意义是什么？思考题2.5.对壳体进行应力分析有哪两种理论?它们分别考虑壳体中哪些应力?为什么工程实际中可以用无矩理论？思考题2.

5、6.试用图(a)、(b)中所注尺寸符号写出各回转壳体中A和B点的第一曲率半径和第二曲率半径，以及平行圆半径。思考题2.7.试解释下列名词术语：母线，经线，平行圆，第一主曲率半径，第二主曲率半径，平行圆半径。思考题2.8.为什么推导一般回转壳体的应力时不能采用材料力学中的截面法?对一般回转壳体取壳单元的假想截面采用垂直于轴线的横载面为什么是不正确的?应该如何取才是正确的?思考题2.9.实际的薄壁壳体，当承受均匀内压，其沿器壁厚度的各点上有否弯曲应力?若有则为什么无矩理论中不予考虑?思考题2.10.使用无矩理论有什么限制?为什么说壳体边界上的外力只能沿壳体经线

6、的切线方向?思考题2.11.图2示出三个直径，壁厚和高度均相同的薄壁容器，容器内充满液体，液体密度为，分别悬挂在支座上，试问：(1)三个容器分别在A-A和B-B横截面上的经向薄膜应力是否相等?为什么?(2)三个容器在同一高度的对应点上环向薄膜应力是否相等?为什么?(3)若将三个容器均直接置于平地上，则A—A横截面上的是否相等?为什么?思考题2.12.如将充满液体的卧式贮罐竖立，则器壁中的薄膜应力是否按卧式时一样计算?为什么?思考题2.13.圆柱壳轴对称弯曲问题中，为什么纵向截面的剪力等于零，且所有内力分量均与坐标无关?思考题2.14.壳体弯曲问题的解法与无

7、矩理论的解法有什么根本区别?思考题2.15.对于两端作用有边缘载荷的圆柱壳，在何种情况下可以只考虑一端的弯曲效应?思考题2.16.如何理解对于圆柱壳弯曲时，在纵截面产生的环向力?它与薄膜力有何异同?思考题2.17.何谓边缘效应?使容器产生边缘效应有哪些因素?不连续应力有哪些重要特征?在何种情况下可以不作详细计算?对结构进行合理设计有哪些基本措施?思考题2.18.变形连续的物理意义与连续条件是什么?变形协调方程式中各项的正负号如何确定?思考题2.19.试以半球壳与圆柱壳相连接为例说明计算容器不连续应力的一般步骤。思考题2.20.为什么总的应力可以将薄膜应力与

8、边缘载荷引起的附加应力叠加?最大应力是否一定在连接边缘上?为什么?